오늘날 급변하는 전자 산업에서 세라믹 기판 재료는 고성능 전자 장치를 지원하는 핵심 기반으로, 그 성능과 특성은 전자 제품의 전반적인 성능과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 초기 알루미나 세라믹부터 후기 질화알루미늄, 질화규소 및 기타 신소재에 이르기까지 세라믹 기판 재료의 개발은 과학 기술의 지속적인 발전과 혁신을 목격했습니다. 이 기사에서는 이러한 세라믹 기판 재료의 고유한 장점과 응용 전망, 특히 질화알루미늄 및 질화규소 세라믹이 우수한 성능으로 고전력 장치 방열 및 고강도 방열 환경 솔루션에서 어떻게 돋보이는지 살펴보겠습니다. , 현대 전자산업에 없어서는 안 될 중요한 소재가 되었습니다.
알루미나 기판는 세라믹 기판의 선구자로서 1929년부터 독일 지멘스(Siemens)에 의해 성공적으로 개발되었으며 1933년에 산업 생산에 들어갔습니다. 저렴한 가격, 우수한 안정성, 우수한 절연성 및 기계적 특성으로 오랫동안 광범위한 분야에서 지배적인 위치를 점유해 왔습니다. 응용 프로그램. 그러나 Si와 맞지 않는 상대적으로 낮은 열전도율과 열팽창계수는 고출력 전자제품의 추가 개발을 제한하며 주로 저전압 및 저집적 회로 패키징 분야에 사용됩니다.
이후 BeO 기판은 높은 열전도율이 특징이었지만 독성 문제는 극복할 수 없는 장애물이 되었고, 이는 일본뿐만 아니라 유럽에서도 엄격히 제한되어 폭넓은 적용을 방해했습니다. .
이에 반해, SiC 단결정은 놀라운 열전도율을 가지고 있음에도 불구하고, 다결정 SiC 세라믹스의 열전도율은 결정립 배향의 차이로 인해 크게 감소하고, 열악한 절연 성능과 높은 유전 손실로 인해 관련 분야의 연구가 진행되고 있습니다. 회로 기판 재료가 느립니다.
이러한 배경 하에서 독특한 성능 이점을 지닌 질화알루미늄과 질화규소 세라믹이 점차 등장하고 있습니다. 질화알루미늄 기판 뛰어난 열전도율(이론치 최대 320W/(m·K), 상용제품 열전도율도 180W/(m·K) ~260W/(m·K)) )는 고출력 소자의 방열 문제를 해결하는 핵심 소재로 자리 잡았으며, 1980년대 이후 선진국, 특히 일본의 추진에 힘입어 차세대 첨단 세라믹 포장재로 급속히 발전해 왔습니다. 높은 기계적 강도와 화학적 안정성으로 열악한 환경에서도 안정적인 작동을 보장합니다.
질화규소 기판, 과소평가된 열전도율 초기 단계를 경험한 후, 과학적 연구와 공정 최적화를 통해 열전도율이 크게 향상되어 177W/(m·K)를 돌파하면서 매우 낮은 열팽창계수(3.2×10−)를 유지했습니다. 6/...), 포괄적인 성능을 갖춘 가장 우수한 세라믹 기판 재료 중 하나가 되었습니다. 우수한 굽힘강도와 내마모성은 고강도 방열 환경에서 탁월한 경쟁력을 발휘합니다.
요약하면, 질화알루미늄 세라믹은 높은 열전도율과 열팽창 계수가 반도체 재료와 일치하기 때문에 고전력 장치의 방열을 위한 최선의 선택입니다. 포괄적인 성능 이점을 갖춘 질화규소 세라믹은 까다로운 열 환경에서 선두를 달리고 있습니다. 이 두 가지가 함께 세라믹 기판 재료를 더 높은 성능과 더 넓은 범위의 응용 분야로 이끌고 있습니다.
